KR20210127260A - Dynamic improvement of misregistration measurement - Google Patents

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KR20210127260A
KR20210127260A KR1020217032308A KR20217032308A KR20210127260A KR 20210127260 A KR20210127260 A KR 20210127260A KR 1020217032308 A KR1020217032308 A KR 1020217032308A KR 20217032308 A KR20217032308 A KR 20217032308A KR 20210127260 A KR20210127260 A KR 20210127260A
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KR
South Korea
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misregistration
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Application number
KR1020217032308A
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로이 볼코비치
안나 고롯스반
에얄 아벤드
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케이엘에이 코포레이션
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Abstract

동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법은, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치(batch)로부터 선택된, 제1 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트(site)들에서 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정을 행하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각을 분석하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각의 분석으로부터의 데이터를 사용하여 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 결정하는 단계, 그 후 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정에 대한 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 개선함으로써, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 생성하는 단계, 및 그 후 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 제2 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하는 단계를 포함한다.A method of improving a dynamic misregistration measurement comprises: performing at least one misregistration measurement at multiple sites on a first semiconductor device wafer, selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical, the misregistration measurements analyzing each of the misregistration measurements, using data from the analysis of each of the misregistration measurements to determine improved misregistration measurement parameters at each of the multiple sites, then to the improved misregistration measurement at each of the multiple sites generating an improved misregistration metrology tool setting by improving the misregistration metrology tool setting for a second, selected from the batches of semiconductor device wafers intended to be identical, using the improved misregistration metrology tool setting. and measuring misregistration at multiple sites on the semiconductor device wafer.

Description

미스레지스트레이션 측정의 동적 개선Dynamic improvement of misregistration measurement

IMPROVE OVERLAY RESULTS BY DYNAMIC MEASUREMENTS이라는 명칭으로 2019년 3월 8일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/815,990호를 참조하며, 이 가특허 출원은 참조로서 본원에 병합되어 있고 그 우선권을 주장한다.Reference is made to U.S. Provisional Patent Application No. 62/815,990, filed March 8, 2019, entitled IMPROVE OVERLAY RESULTS BY DYNAMIC MEASUREMENTS, which is incorporated herein by reference and claims priority thereto.

본 발명은 계측 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 계측 레시피 설정 및 측정 프로시저에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of metrology, and more particularly, to metrology recipe settings and measurement procedures.

계측 및 계측 레시피 설정을 위한 다양한 유형의 디바이스들과 프로시저들이 알려져 있다.Various types of devices and procedures for metrology and setting metrology recipes are known.

본 발명은 향상된 계측 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide an improved metrology method and system.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선(amelioration) 방법이 제공되며, 본 방법은, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치(batch)로부터 선택된, 제1 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트(site)들에서 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정을 행하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각을 분석하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각의 분석으로부터의 데이터를 사용하여 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 결정하는 단계, 그 후 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정에 대한 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 개선함으로써, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 생성하는 단계, 및 그 후 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 제2 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하는 단계를 포함한다.Accordingly, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for amelioration of dynamic misregistration measurement, the method comprising: multiple on a first semiconductor device wafer selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical making at least one misregistration measurement at the sites, analyzing each of the misregistration measurements, using data from analyzing each of the misregistration measurements to measure an improved misregistration at each of multiple sites determining parameters, then improving the misregistration metrology tool setting for improved misregistration measurement at each of the multiple sites, thereby creating an improved misregistration metrology tool setting, and thereafter improving the misregistration metrology measuring, using the tool setup, misregistration at multiple sites on a second semiconductor device wafer selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴로 미스레지스트레이션 측정들을 행한다. 추가적으로, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 계측 타겟에서의 관심 영역, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광 및 개구수(numerical aperture).According to a preferred embodiment of the present invention, misregistration measurements are made with an imaging misregistration metrology tool. Additionally, the misregistration metrology tool settings include at least one of: a region of interest in the metrology target, the wavelength of light used in the misregistration measurement, the polarization and numerical aperture of the light used in the misregistration measurement.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 산란측정(scatterometry) 미스레지스트레이션 계측 툴로 미스레지스트레이션 측정들을 행한다. 추가적으로, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크, 및 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구.According to a preferred embodiment of the present invention, misregistration measurements are made with a scatterometry misregistration metrology tool. Additionally, the misregistration metrology tool setup includes at least one of the following: a polarization of light used in the misregistration measurement, a diffractive mask used in the misregistration measurement, and a diffractive aperture used in the misregistration measurement.

바람직하게는, 본 방법은 프로세싱 처리량을 감소시키지 않는다.Preferably, the method does not reduce processing throughput.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법은 또한 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정의 결과들을 재계산하는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the method of improving a dynamic misregistration measurement also comprises recalculating the results of the at least one misregistration measurement using the improved misregistration measurement parameters at each of the multiple sites.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 반도체 소자 웨이퍼와 제2 반도체 소자 웨이퍼는 동일한 반도체 소자 웨이퍼이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the first semiconductor device wafer and the second semiconductor device wafer are the same semiconductor device wafer.

바람직하게는, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나에 기초하여 선택된다: 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차(residual) 값들, 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도, 향상된 소자 수율, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도, 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량, 다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭, 및 공정 변동들로 인한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들.Preferably, the misregistration metrology tool setting is selected based on at least one of: increased contrast accuracy of results of misregistration measurements, improved residual values of results of misregistration measurements, misregistration measurements and electronic Better correlation between results of beam measurements, improved device yield, improved accuracy of results of misregistration measurements, reduced tool induced shift of results of misregistration measurements, improved sensitivity of results of misregistration measurements, improved misregistration measurements Throughput, improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools, and reduced fluctuations in results of misregistration measurements due to process variations.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템은 동적 최적화 미스레지스트레이션 방법을 수행하도록 동작하는 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함한다.Further, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, a dynamic misregistration measurement improvement system comprises a misregistration metrology tool operative to perform a dynamic optimization misregistration method.

또한, 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법이 제공되며, 본 방법은, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정을 행하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각을 분석하는 단계, 미스레지스트레이션 측정들 각각의 분석으로부터의 데이터를 사용하여 다중 사이트들 각각에서의 개선된 사이트 특유적 미스레지스트레이션 파라미터들을 결정하는 단계, 그 후 다중 사이트들 각각에서의 미스레지스트레이션 측정에 대한 설정을 개선함으로써, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 생성하는 단계, 및 그 후 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 반도체 소자 웨이퍼의 미스레지스트레이션을 재측정하는 단계를 포함한다. Further, according to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for improving dynamic misregistration measurement, the method comprising: at least one at multiple sites on a semiconductor device wafer selected from an arrangement of semiconductor device wafers intended to be identical performing a misregistration measurement, analyzing each of the misregistration measurements, using data from the analysis of each of the misregistration measurements to determine improved site-specific misregistration parameters at each of the multiple sites; then improving the setup for the misregistration measurement at each of the multiple sites, thereby creating an improved misregistration metrology tool setup, and then using the improved misregistration metrology tool setup, a semiconductor device wafer intended to be identical. and re-measuring the misregistration of the semiconductor device wafer, selected from the batches.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴로 미스레지스트레이션 측정들을 행한다. 추가적으로, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 계측 타겟에서의 관심 영역, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 및 개구수. According to a preferred embodiment of the present invention, misregistration measurements are made with an imaging misregistration metrology tool. Additionally, the misregistration metrology tool settings include at least one of: a region of interest in the metrology target, a wavelength of light used in the misregistration measurement, a polarization of the light used in the misregistration measurement, and a numerical aperture.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 산란측정(scatterometry) 미스레지스트레이션 계측 툴로 미스레지스트레이션 측정들을 행한다. 추가적으로, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크, 및 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구.According to a preferred embodiment of the present invention, misregistration measurements are made with a scatterometry misregistration metrology tool. Additionally, the misregistration metrology tool setup includes at least one of the following: a polarization of light used in the misregistration measurement, a diffractive mask used in the misregistration measurement, and a diffractive aperture used in the misregistration measurement.

바람직하게는, 본 방법은 프로세싱 처리량을 감소시키지 않는다. Preferably, the method does not reduce processing throughput.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법은 또한 다중 사이트들 각각에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정의 결과들을 재계산하는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the method of improving a dynamic misregistration measurement also comprises recalculating the results of the at least one misregistration measurement using the improved misregistration measurement parameters at each of the multiple sites.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법은 또한, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 제2 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the method for improving dynamic misregistration measurement also includes, using the improved misregistration metrology tool setup, multiple sites on a second semiconductor device wafer, selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical. measuring misregistration in

바람직하게는, 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은 다음 중 적어도 하나에 기초하여 선택된다: 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차(residual) 값들, 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도, 향상된 소자 수율, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도, 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량, 다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭, 및 공정 변동들로 인한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들.Preferably, the misregistration metrology tool setting is selected based on at least one of: increased contrast accuracy of results of misregistration measurements, improved residual values of results of misregistration measurements, misregistration measurements and electronic Better correlation between results of beam measurements, improved device yield, improved accuracy of results of misregistration measurements, reduced tool induced shift of results of misregistration measurements, improved sensitivity of results of misregistration measurements, improved misregistration measurements Throughput, improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools, and reduced fluctuations in results of misregistration measurements due to process variations.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템은 동적 최적화 미스레지스트레이션 방법을 수행하도록 동작하는 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함한다.Further, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, a dynamic misregistration measurement improvement system comprises a misregistration metrology tool operative to perform a dynamic optimization misregistration method.

본 발명은 도면들과 함께 결부되어, 아래의 상세한 설명으로부터 보다 완전하게 이해되고 인식될 것이다.
도 1은 동적 미스레지스트레이션(misregistration) 측정 개선 방법을 나타내는 간략화된 흐름도이다.
도 2는 도 1의 방법을 수행하는데 유용되는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템의 간략화된 개략 화도(pictorial illustration)이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be more fully understood and appreciated from the following detailed description, taken in conjunction with the drawings.
1 is a simplified flow diagram illustrating a method for improving dynamic misregistration measurement.
FIG. 2 is a simplified pictorial illustration of a dynamic misregistration measurement improvement system useful in performing the method of FIG. 1 ;

이제부터, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법을 나타내는 간략화된 흐름도인 도 1을 참조한다. 제1 단계(102)에서 보여지는 바와 같이, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치(batch)로부터 선택된, 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트(site)들에서의 미스레지스트레이션이 측정된다. 반도체 소자 웨이퍼 상에서 측정된 사이트들의 수는 2개 내지 4,000개에 이를 수 있다. Reference is now made to FIG. 1 , which is a simplified flow diagram illustrating a method for improving dynamic misregistration measurement. As shown in a first step 102, misregistration at multiple sites on the semiconductor device wafer, selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical, is measured. The number of sites measured on a semiconductor device wafer can range from 2 to 4,000.

단계(102)에서 행해진 다중 사이트들 각각에서의 미스레지스트레이션 측정들은 단일 그랩(grab) 또는 다중 그랩들 중 어느 하나로 구성될 수 있음을 알 수 있다. 단계(102)에서 다중 사이트들 각각에서 행해진 미스레지스트레이션 측정들은 단일 미스레지스트레이션 계측 툴 설정 또는 다중 대안적 미스레지스트레이션 계측 툴 설정들을 사용하여 측정될 수 있음을 알 수 있다.It will be appreciated that the misregistration measurements at each of the multiple sites made in step 102 may consist of either a single grab or multiple grabs. It will be appreciated that the misregistration measurements made at each of the multiple sites in step 102 may be measured using a single misregistration metrology tool setup or multiple alternative misregistration metrology tool settings.

단계(102)에서, 미스레지스트레이션은, 여러가지 중에서, 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴 또는 산란측정 미스레지스트레이션 계측 툴을 비롯한 임의의 적절한 미스레지스트레이션 계측 툴을 사용하여 측정될 수 있다. 단계(102)에서 유용되는 일반적인 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴은 미국 캘리포니아주 밀피타스의 KLA-Tencor Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 Archer™ 600이다. 단계(102)에서 유용되는 일반적인 산란측정 계측 툴은 미국 캘리포니아주 밀피타스의 KLA-Tencor Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 ATL™ 100이다.In step 102, misregistration may be measured using any suitable misregistration metrology tool, including an imaging misregistration metrology tool or a scatterometry misregistration metrology tool, among others. A typical imaging misregistration metrology tool useful in step 102 is the Archer™ 600 commercially available from KLA-Tencor Corporation of Milpitas, CA. A typical scatterometry metrology tool useful in step 102 is the ATL™ 100 commercially available from KLA-Tencor Corporation of Milpitas, CA.

다음 단계(104)에서, 단계(102)에서 측정된 각 사이트에 대한 미스레지스트레이션 데이터가 분석된다. 단계(104)의 분석은 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들 또는 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들 둘 다에 기초한 분석을 포함할 수 있다. In the next step 104, the misregistration data for each site measured in step 102 is analyzed. The analysis of step 104 may include an analysis based on both the misregistration measurement parameters used in the measurements made at step 102 or the adjusted misregistration measurement parameters.

조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들과는 상이한 적어도 하나의 측정 파라미터를 포함한다. 예를 들어, 측정들은, 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 전체 관심 영역(region of interest; ROI)과, 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 ROI의 서브 섹션들 둘 다에 기초하여 분석될 수 있다. The adjusted misregistration measurement parameters include at least one measurement parameter different from the misregistration measurement parameters used in the measurements made in step 102 . For example, the measurements are based on both the entire region of interest (ROI) used in the measurements made in step 102 and subsections of the ROI used in the measurements made in step 102 . can be analyzed.

단계(104)에서의 분석에 기초하여, 다음 단계(106)에서, 단계(102)에서 측정된 다중 사이트들 각각에 대한 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들이 선택되고, 각 측정 사이트에 대한 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정이 선택된다. 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은, 여러가지 중에서, 다음을 포함한 다양한 기준을 만족시키도록 선택될 수 있다: 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차(residual) 값들, 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도, 향상된 소자 수율, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도, 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량, 다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭, 및 공정 변동들로 인한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들. Based on the analysis in step 104, in a next step 106, improved misregistration measurement parameters for each of the multiple sites measured in step 102 are selected, and the improved misregistration for each measurement site is selected. Measurement tool settings are selected. The improved misregistration metrology tool setting may be selected to satisfy various criteria, including, among other things: increased contrast accuracy of results of misregistration measurements, improved residual values of results of misregistration measurements, Better correlation between results of misregistration measurements and electron beam measurements, improved device yield, improved accuracy of results of misregistration measurements, reduced tool induced shift of results of misregistration measurements, improved sensitivity of results of misregistration measurements , improved throughput of misregistration measurements, improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools, and reduced fluctuation in results of misregistration measurements due to process variations. field.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들보다 더 적은 수의 변동들을 포함한다. 예를 들어, 측정들은 다중 광 파장들을 통해 단계(102)에서 행해질 수 있으며, 이 광 파장들 중 하나만이 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. 마찬가지로, 측정들은 다중 광 편광들을 통해 단계(102)에서 행해질 수 있으며, 이 광 편광들 중 하나만이 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. 마찬가지로, 측정들은 다중 개구수들을 통해 단계(102)에서 행해질 수 있으며, 이 개구수들 중 하나만이 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. In a preferred embodiment of the present invention, the improved misregistration measurement parameters comprise a smaller number of variations than the misregistration measurement parameters used in the measurements made in step 102 . For example, measurements may be made in step 102 over multiple optical wavelengths, only one of which is included in the adjusted misregistration measurement parameters. Likewise, measurements can be made in step 102 with multiple light polarizations, only one of which is included in the adjusted misregistration measurement parameters. Likewise, measurements may be made in step 102 through multiple numerical apertures, only one of which is included in the adjusted misregistration measurement parameters.

추가적으로, 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들과 상이할 수 있다. 예를 들어, 측정들은 비교적 큰 ROI를 사용하여 단계(102)에서 행해질 수 있으며, 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 단계(102)에서 행해진 측정들에서 사용되는 ROI의 특정한 서브 섹션들만을 포함할 수 있다. Additionally, the improved misregistration measurement parameters may be different from the misregistration measurement parameters used in the measurements made in step 102 . For example, measurements may be made in step 102 using a relatively large ROI, and the improved misregistration measurement parameters may include only certain subsections of the ROI used in the measurements made in step 102. .

이미징 미스레지스트레이션 계측 툴이 활용되는 경우, 단계(102)와 단계(106) 사이에서 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은, 여러가지 중에서, 계측 타겟에서의 관심 영역, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 및 개구수를 포함할 수 있다. When an imaging misregistration metrology tool is utilized, the misregistration measurement parameters adjusted between steps 102 and 106 may include, among other things, the region of interest in the metrology target, the wavelength of light used in the misregistration measurement, and misregistration. It may include the polarization of the light used in the measurement, and the numerical aperture.

산란측정 미스레지스트레이션 계측 툴이 활용되는 경우, 단계(102)와 단계(106) 사이에서 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은, 여러가지 중에서, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크, 및 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구를 포함할 수 있다.When a scatterometry misregistration metrology tool is utilized, the misregistration measurement parameters adjusted between steps 102 and 106 include, among other things, the polarization of light used in the misregistration measurement, the diffraction mask used in the misregistration measurement. , and diffractive apertures used in misregistration measurements.

다음 단계(108)에서 볼 수 있듯이, 단계(102)에서 측정된 각 사이트에 대한 미스레지스트레이션 값이 획득된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 단계(108)는 단계(106)에서 선택된 각 사이트에 대한 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 단계(102)에서 측정된 각 사이트에 대한 미스레지스트레이션 값들을 계산한다. 예를 들어, 비교적 큰 ROI를 사용하여 단계(102)에서 행해진 미스레지스트레이션 측정들은 단계(106)에서 선택된 개선된 ROI를 사용하여 재계산될 수 있다.As can be seen in the next step 108 , a misregistration value is obtained for each site measured in step 102 . In a preferred embodiment of the present invention, step 108 calculates misregistration values for each site measured in step 102 using the improved misregistration measurement parameters for each site selected in step 106 . For example, misregistration measurements made in step 102 using a relatively large ROI may be recomputed using the improved ROI selected in step 106 .

다음 단계(110)에서 볼 수 있듯이, 단계(102)에서 미스레지스트레이션이 측정되었던 반도체 소자 웨이퍼가 단계(106)에서 선택된 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여 재측정되어야 하는지 여부가 확인된다. 이전에 측정된 반도체 소자 웨이퍼가 재측정되어야 하는 경우, 예를 들어, 이전에 측정된 반도체 소자 웨이퍼가 단계(102)에서 비교적 적은 수의 사이트들에서 측정되었던 경우, 다음 단계(112)에서는, 단계(106)에서 선택된 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 단계(102)에서 미스레지스트레이션이 측정되었던 동일한 반도체 소자 웨이퍼가 재측정된다.As can be seen in the next step 110 , it is determined whether the semiconductor device wafer for which the misregistration was measured in step 102 should be re-measured using the improved misregistration metrology tool setup selected in step 106 . If a previously measured semiconductor device wafer is to be re-measured, for example, if a previously measured semiconductor device wafer was measured at a relatively small number of sites in step 102, then in step 112, step The same semiconductor device wafer from which the misregistration was measured in step 102 is remeasured using the improved misregistration metrology tool settings selected at 106 .

단계(112)에 후속하여, 또는 단계(110)에 바로 후속하여, 단계(102)에서 미스레지스트레이션이 측정되었던 반도체 소자 웨이퍼가 재측정을 필요로 하지 않는 경우, 추가 단계(114)에서는, 단계(102)에서 미스레지스트레이션이 측정되었던 반도체 소자 웨이퍼가 선택되었던 반도체 소자 웨이퍼들의 동일한 배치로부터 선택되는, 적어도 하나의 다른 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서 미스레지스트레이션이 측정된다. 본 발명의 실시예의 특정한 특징은, 단계(114)에서 측정된 미스레지스트레이션이 단계(106)에서 선택된 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여 측정된다는 것이다.Subsequent to step 112, or immediately following step 110, if the semiconductor device wafer for which the misregistration was measured in step 102 does not require re-measurement, in a further step 114, step ( In 102 ), misregistration is measured at multiple sites on at least one other semiconductor device wafer, wherein the semiconductor device wafer on which the misregistration was measured is selected from the same batch of semiconductor device wafers from which it was selected. A particular feature of an embodiment of the present invention is that the misregistration measured in step 114 is measured using the improved misregistration metrology tool setup selected in step 106 .

본 발명의 실시예의 특정한 특징은, 단계(104)에서 분석되고 미스레지스트레이션 계측 툴 설정의 개선을 위해 사용되는 측정들은 동일하도록 설계된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치에서 다양한 반도체 소자 웨이퍼들의 미스레지스트레이션을 확인하는 과정에서 일반적으로 행해졌을 측정들이라는 것이다. 따라서, 본 발명의 방법은 프로세싱 처리량을 감소시키지 않는다.A particular feature of an embodiment of the present invention is that in the process of identifying misregistration of various semiconductor device wafers in a batch of semiconductor device wafers designed that the measurements analyzed in step 104 and used to refine the misregistration metrology tool setup are identical. These are measurements that would normally have been made. Thus, the method of the present invention does not reduce processing throughput.

이제부터는, 도 1을 참조하여 상술된 방법을 수행하는데 유용되는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템(200)의 간략화된 개략 화도인 도 2를 참조한다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템(200)은 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하도록 동작하는 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)를 포함한다.Reference is now made to FIG. 2 , which is a simplified schematic diagram of a dynamic misregistration measurement improvement system 200 useful in performing the method described above with reference to FIG. 1 . As can be seen in FIG. 2 , a dynamic misregistration measurement improvement system 200 includes a multi-site misregistration measurement stage 210 operative to measure misregistration at multiple sites on a semiconductor device wafer.

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)는, 여러가지 중에서, 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴 또는 산란측정 미스레지스트레이션 계측 툴을 비롯한 임의의 적절한 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함할 수 있다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에서 유용되는 일반적인 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴은 미국 캘리포니아주 밀피타스의 KLA-Tencor Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 Archer™ 600이다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에서 유용되는 일반적인 산란측정 계측 툴은 미국 캘리포니아주 밀피타스의 KLA-Tencor Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 ATL™ 100이다.The multi-site misregistration measurement stage 210 may include any suitable misregistration metrology tool, including an imaging misregistration metrology tool or a scatterometry misregistration metrology tool, among others. A common imaging misregistration metrology tool useful in the multi-site misregistration measurement stage 210 is the Archer™ 600 commercially available from KLA-Tencor Corporation of Milpitas, CA. A common scatterometry metrology tool useful in the multi-site misregistration measurement stage 210 is the ATL™ 100 commercially available from KLA-Tencor Corporation of Milpitas, CA.

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)는 미스레지스트레이션 측정들의 결과들을 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 분석기(220)에 전달하도록 동작한다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 분석기(220)는 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 측정들에서 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들과 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들 둘 다에 기초하여 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 제공되는 미스레지스트레이션 데이터를 분석하도록 동작한다. The multi-site misregistration measurement stage 210 is operative to communicate the results of the misregistration measurements to the multi-site misregistration measurement analyzer 220 . The multi-site misregistration measurement analyzer 220 measures the multi-site misregistration based on both the misregistration measurement parameters used in the measurements made by the multi-site misregistration measurement stage 210 and the adjusted misregistration measurement parameters. It operates to analyze the misregistration data provided by stage 210 .

조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 측정들에서 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들과는 상이한 적어도 하나의 측정 파라미터를 포함한다. 예를 들어, 측정들은, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 측정들에서 사용되는 전체 ROI와, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 측정들에서 사용되는 ROI의 서브 섹션들 둘 다에 기초하여 분석될 수 있다. The adjusted misregistration measurement parameters include at least one measurement parameter that is different from the misregistration measurement parameters used in measurements made by the multi-site misregistration measurement stage 210 . For example, measurements may be taken of an overall ROI used in measurements made by multi-site misregistration measurement stage 210 and subsections of the ROI used in measurements made by multi-site misregistration measurement stage 210 . can be analyzed based on both.

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 분석기(220)는 또한 자신의 분석의 결과들을 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 전달하도록 동작한다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 측정된 다중 사이트들 각각에 대한 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 선택하고 각 측정 사이트에 대한 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 선택하도록 동작한다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)은 또한 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 전달하도록 동작한다.The multi-site misregistration measurement analyzer 220 is also operative to communicate the results of its analysis to the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 . The multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 selects improved misregistration measurement parameters for each of the multi-sites measured by the multi-site misregistration measurement stage 210 and measures the improved misregistration for each measurement site. Operates to select tool settings. The multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 is also operative to communicate the improved misregistration metrology tool settings to the multi-site misregistration measurement stage 210 .

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은, 여러가지 중에서 다음을 비롯한 다양한 기준을 만족시킬 수 있다: 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차 값들, 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도, 향상된 소자 수율, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트, 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도, 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량, 다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭, 및 공정 변동들로 인한 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들. The improved misregistration metrology tool setting selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 may satisfy various criteria, including, among other things: increased contrast accuracy of results of misregistration measurements, misregistration measurement. improved residual values of the results of the misregistration measurements, better correlation between the results of misregistration measurements and electron beam measurements, improved device yield, improved accuracy of the results of the misregistration measurements, reduced tool induced shift of the results of the misregistration measurements, miss Improved sensitivity of results of registration measurements, improved throughput of misregistration measurements, improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools, and improvement of misregistration measurements due to process variations. Reduced fluctuations in results.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 측정들에서 초기에 사용되는 미스레지스트레이션 측정 파라미터들보다 더 적은 수의 변동들을 포함한다. 예를 들어, 측정들은 초기에 다중 광 파장들을 통해 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해질 수 있고, 이 광 파장들 중 단하나만이 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. In a preferred embodiment of the present invention, the improved misregistration measurement parameters include fewer variations than the misregistration measurement parameters initially used in measurements made by the multi-site misregistration measurement stage 210 . For example, measurements may be initially made by the multi-site misregistration measurement stage 210 over multiple optical wavelengths, and only one of these optical wavelengths is selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 . Included in the adjusted misregistration measurement parameters.

마찬가지로, 측정들은 초기에 다중 광 편광들을 통해 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해질 수 있고, 이 광 편광들 중 단하나만이 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. 마찬가지로, 측정들은 초기에 다중 개구수들을 통해 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해질 수 있고, 이 개구수들 중 단하나만이 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들에 포함된다. Likewise, measurements may be initially made by the multi-site misregistration measurement stage 210 through multiple light polarizations, with only one of these light polarizations being adjusted selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 . Included in the misregistration measurement parameters. Likewise, measurements may be initially made by the multi-site misregistration measurement stage 210 through multiple numerical apertures, with only one of these numerical apertures being the adjusted adjusted value selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 . Included in the misregistration measurement parameters.

추가적으로, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 초기 측정들에서 사용된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들과는 상이할 수 있다. 예를 들어, 측정들은 초기에 비교적 큰 ROI를 사용하여 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해질 수 있으며, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 초기에 행해진 측정들에서 사용된 ROI의 특정 서브 섹션들만을 포함할 수 있다.Additionally, the improved misregistration measurement parameters selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 may be different from the misregistration measurement parameters used in initial measurements made by the multi-site misregistration measurement stage 210 . . For example, measurements may be made by the multi-site misregistration measurement stage 210 initially using a relatively large ROI, and the improved misregistration measurement parameters selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 are It may include only certain subsections of the ROI used in the measurements initially made by the multi-site misregistration measurement stage 210 .

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)가 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함하는 경우, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은, 여러가지 중에서, 계측 타겟에서의 관심 영역, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 및 개구수를 포함할 수 있다. When the multi-site misregistration measurement stage 210 includes an imaging misregistration metrology tool, the misregistration measurement parameters adjusted by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 include, among other things, a region of interest in the metrology target. , a wavelength of light used in the misregistration measurement, a polarization of the light used in the misregistration measurement, and a numerical aperture.

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)가 산란측정 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함하는 경우, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 조정된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들은, 여러가지 중에서, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광, 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크, 및 미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구를 포함할 수 있다.When the multi-site misregistration measurement stage 210 includes a scatterometry misregistration metrology tool, the misregistration measurement parameters adjusted by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 are, among other things, used in the misregistration measurement. It may include the polarization of the light being emitted, a diffraction mask used in the misregistration measurement, and a diffractive aperture used in the misregistration measurement.

다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 분석기(220)는 또한 자신의 분석의 결과들을 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 레포터(240)에 전달하도록 동작한다. 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 레포터(240)는 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 측정된 각 사이트에 대한 미스레지스트레이션 값을 출력하도록 동작한다. The multi-site misregistration measurement analyzer 220 is also operative to communicate the results of its analysis to the multi-site misregistration measurement reporter 240 . The multi-site misregistration measurement reporter 240 operates to output a misregistration value for each site measured by the multi-site misregistration measurement stage 210 .

본 발명의 바람직한 실시예에서, 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 레포터(240)는 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 각 사이트에 대한 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 측정된 각 사이트에 대한 미스레지스트레이션 값들을 계산한다. 예를 들어, 비교적 큰 ROI를 사용하여 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 스테이지(210)에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들은 다중 사이트 미스레지스트레이션 측정 파라미터 설정 엔진(230)에 의해 선택된 개선된 ROI를 사용하여 재계산될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the multi-site misregistration measurement reporter 240 uses the improved misregistration measurement parameters for each site selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 for the multi-site misregistration. The misregistration values for each site measured by the measurement stage 210 are calculated. For example, misregistration measurements made by the multi-site misregistration measurement stage 210 using a relatively large ROI may be recomputed using the improved ROI selected by the multi-site misregistration measurement parameter setting engine 230 . have.

본 발명은 특별히 도시되고 상술된 것으로 한정되지 않는다는 것을 당업자에 의해 이해될 것이다. 본 발명의 범위는 상술된 다양한 특징들의 조합들과 서브 조합들 둘다뿐만이 아니라, 그 수정들을 포함하며, 이 모든 것들은 종래기술 속에 있지 않다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to what has been particularly shown and described above. The scope of the present invention includes both combinations and sub-combinations of the various features described above, as well as modifications thereof, all of which are not within the prior art.

Claims (20)

동적 미스레지스트레이션(misregistration) 측정 개선(amelioration) 방법에 있어서,
동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치(batch)로부터 선택된, 제1 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트(site)들에서 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정을 행하는 단계;
상기 미스레지스트레이션 측정들 각각을 분석하는 단계;
상기 미스레지스트레이션 측정들 각각의 상기 분석으로부터의 데이터를 사용하여 상기 다중 사이트들의 각각의 사이트에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 결정하는 단계;
그 후 상기 다중 사이트들의 상기 각각의 사이트에서의 개선된 미스레지스트레이션 측정에 대한 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 개선함으로써, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 생성하는 단계; 및
그 후 상기 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 상기 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 제2 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하는 단계
를 포함하는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.A method for amelioration of dynamic misregistration measurements, the method comprising:
performing at least one misregistration measurement at multiple sites on a first semiconductor device wafer, selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical;
analyzing each of the misregistration measurements;
determining improved misregistration measurement parameters at each site of the multiple sites using data from the analysis of each of the misregistration measurements;
then refining the misregistration metrology tool configuration for improved misregistration measurement at each of the multiple sites, thereby creating an improved misregistration metrology tool configuration; and
then using the improved misregistration metrology tool setup to measure misregistration at multiple sites on a second semiconductor device wafer selected from the batches of semiconductor device wafers intended to be identical;
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising: 제1항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 측정들은 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴로 행해지는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.According to claim 1,
wherein the misregistration measurements are made with an imaging misregistration metrology tool. 제2항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
계측 타겟에서의 관심 영역;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광; 및
개구수
중 적어도 하나를 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 3. The method of claim 2,
The misregistration measurement tool setting is,
a region of interest in the metrology target;
the wavelength of light used in the misregistration measurement;
polarization of light used in misregistration measurements; and
numerical aperture
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising at least one of: 제1항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 측정들은 산란측정(scatterometry) 미스레지스트레이션 계측 툴로 행해지는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.According to claim 1,
wherein the misregistration measurements are made with a scatterometry misregistration metrology tool. 제4항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크; 및
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구
중 적어도 하나를 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.5. The method of claim 4,
The misregistration measurement tool setting is,
polarization of light used in misregistration measurements;
diffraction masks used in misregistration measurements; and
Diffraction apertures used in misregistration measurements
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising at least one of: 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 프로세싱 처리량을 감소시키지 않는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
and the method does not reduce processing throughput. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다중 사이트들의 각각의 사이트에서의 상기 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 상기 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정의 결과들을 재계산하는 단계를 또한 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
and recalculating the results of the at least one misregistration measurement using the improved misregistration measurement parameters at each site of the multiple sites. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반도체 소자 웨이퍼와 상기 제2 반도체 소자 웨이퍼는 동일한 반도체 소자 웨이퍼인 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
and the first semiconductor device wafer and the second semiconductor device wafer are the same semiconductor device wafer. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차(residual) 값들;
상기 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도;
향상된 소자 수율;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량;
다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭; 및
공정 변동들로 인한 상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들
중 적어도 하나에 기초하여 선택되는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The misregistration measurement tool setting is,
increased contrast accuracy of the results of the misregistration measurements;
enhanced residual values of the results of the misregistration measurements;
better correlation between the results of the misregistration measurements and electron beam measurements;
improved device yield;
improved accuracy of the results of the misregistration measurements;
reduced tool induced shift of results of the misregistration measurements;
improved sensitivity of the results of the misregistration measurements;
improved throughput of the misregistration measurements;
improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools; and
Reduced fluctuations in the results of the misregistration measurements due to process variations
and is selected based on at least one of: 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 동적 최적화 미스레지스트레이션 방법을 수행하도록 동작하는 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함하는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템.10. A dynamic misregistration measurement improvement system comprising a misregistration metrology tool operable to perform the dynamically optimized misregistration method according to any one of claims 1 to 9. 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법에 있어서,
동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정을 행하는 단계;
상기 미스레지스트레이션 측정들 각각을 분석하는 단계;
상기 미스레지스트레이션 측정들 각각의 상기 분석으로부터의 데이터를 사용하여 다중 사이트들의 각각의 사이트에서의 개선된 사이트 특유적 미스레지스트레이션 파라미터들을 결정하는 단계;
그 후 상기 다중 사이트들의 각각의 사이트에서의 미스레지스트레이션 측정에 대한 설정을 개선함으로써, 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 생성하는 단계; 및
그 후 상기 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 상기 반도체 소자 웨이퍼의 미스레지스트레이션을 재측정하는 단계
를 포함하는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. A method for improving dynamic misregistration measurement, the method comprising:
making at least one misregistration measurement at multiple sites on the semiconductor device wafer selected from a batch of semiconductor device wafers intended to be identical;
analyzing each of the misregistration measurements;
determining improved site-specific misregistration parameters at each site of multiple sites using data from the analysis of each of the misregistration measurements;
then improving the settings for the misregistration measurement at each of the multiple sites, thereby creating an improved misregistration metrology tool setting; and
then re-measuring the misregistration of the semiconductor device wafer, selected from the batches of semiconductor device wafers intended to be identical, using the improved misregistration metrology tool setup.
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising: 제11항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 측정들은 이미징 미스레지스트레이션 계측 툴로 행해지는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.12. The method of claim 11,
wherein the misregistration measurements are made with an imaging misregistration metrology tool. 제12항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
계측 타겟에서의 관심 영역;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 파장;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광; 및
개구수
중 적어도 하나를 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 13. The method of claim 12,
The misregistration measurement tool setting is,
a region of interest in the metrology target;
the wavelength of light used in the misregistration measurement;
polarization of light used in misregistration measurements; and
numerical aperture
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising at least one of: 제11항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 측정들은 산란측정 미스레지스트레이션 계측 툴로 행해지는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.12. The method of claim 11,
wherein the misregistration measurements are made with a scatterometry misregistration metrology tool. 제14항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 광의 편광;
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 마스크; 및
미스레지스트레이션 측정에서 사용되는 회절 개구
중 적어도 하나를 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.15. The method of claim 14,
The misregistration measurement tool setting is,
polarization of light used in misregistration measurements;
diffraction masks used in misregistration measurements; and
Diffraction apertures used in misregistration measurements
A method for improving dynamic misregistration measurement comprising at least one of: 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 프로세싱 처리량을 감소시키지 않는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 16. The method according to any one of claims 11 to 15,
and the method does not reduce processing throughput. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다중 사이트들의 각각의 사이트에서의 상기 개선된 미스레지스트레이션 측정 파라미터들을 사용하여 상기 적어도 하나의 미스레지스트레이션 측정의 결과들을 재계산하는 단계를 또한 포함한 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.17. The method according to any one of claims 11 to 16,
and recalculating the results of the at least one misregistration measurement using the improved misregistration measurement parameters at each site of the multiple sites. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개선된 미스레지스트레이션 계측 툴 설정을 사용하여, 동일하도록 의도된 상기 반도체 소자 웨이퍼들의 배치로부터 선택된, 제2 반도체 소자 웨이퍼 상의 다중 사이트들에서의 미스레지스트레이션을 측정하는 단계를 또한 포함하는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법.18. The method according to any one of claims 11 to 17,
measuring misregistration at multiple sites on a second semiconductor device wafer selected from the batches of semiconductor device wafers intended to be identical, using the improved misregistration metrology tool setup; How to improve. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미스레지스트레이션 계측 툴 설정은,
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 증가된 콘트라스트 정확도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 잔차 값들;
상기 미스레지스트레이션 측정들과 전자 빔 측정들의 결과들 간의 보다 나은 상관도;
향상된 소자 수율;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 정확도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 감소된 툴 유도 시프트;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 감도;
상기 미스레지스트레이션 측정들의 향상된 처리량;
다른 미스레지스트레이션 계측 툴들에 의해 행해진 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에 대한 상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들의 향상된 매칭; 및
공정 변동들로 인한 상기 미스레지스트레이션 측정들의 결과들에서의 감소된 요동들
중 적어도 하나에 기초하여 선택되는 것인 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 방법. 19. The method according to any one of claims 11 to 18,
The misregistration measurement tool setting is,
increased contrast accuracy of the results of the misregistration measurements;
improved residual values of the results of the misregistration measurements;
better correlation between the results of the misregistration measurements and electron beam measurements;
improved device yield;
improved accuracy of the results of the misregistration measurements;
reduced tool induced shift of results of the misregistration measurements;
improved sensitivity of the results of the misregistration measurements;
improved throughput of the misregistration measurements;
improved matching of results of misregistration measurements to results of misregistration measurements made by other misregistration metrology tools; and
Reduced fluctuations in the results of the misregistration measurements due to process variations
and is selected based on at least one of: 제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 동적 최적화 미스레지스트레이션 방법을 수행하도록 동작하는 미스레지스트레이션 계측 툴을 포함하는 동적 미스레지스트레이션 측정 개선 시스템.20. A dynamic misregistration measurement improvement system comprising a misregistration metrology tool operable to perform the dynamically optimized misregistration method according to any one of claims 10-19.
KR1020217032308A 2019-03-08 2019-05-19 Dynamic improvement of misregistration measurement KR20210127260A (en)

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